CN202017728U - 制版滚筒自动平衡机构 - Google Patents
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Abstract
一种用于制版滚筒的自动平衡装置，其针对制版滚筒本体以及其上的不同幅面版材产生的不平衡，对滚筒设置相应的装置，从而实现在多种尺寸版材下的自动平衡。该装置设计特点为：滚筒1两端的外圆盘14上开有弧形的平衡槽17，平衡槽17里装有可以活动的平衡块18，当装载不同幅面大小的印版时，尾版夹13移动，带动外圆盘14上的平衡槽17转动，使平衡块18沿着凸轮19的内槽21在平衡槽17里移动到相应的平衡位置，保持整个滚筒处于平衡状态。所述设计的优点是：使同一台制版机可制作多种幅面的印版，且滚筒设计无须复杂的平衡驱动控制系统，大大降低了滚筒的设计加工成本及制版机的生产成本，使用便捷，易于普遍实施。
Description
技术领域
本实用新型属于印刷行业的制版装置领域，尤其涉及一种制版滚筒自动分区平衡装置。
背景技术
制版在整个印刷流程中是一道重要的工艺程序，在CTP制版机中，滚筒的设计对制版质量起着至关重要的作用。不仅需要滚筒能够平稳的旋转，还需使印版紧紧的附着在滚筒上，尽量避免在制版过程中出现飞版、走版现象。
目前的制版技术中，考虑到印版的质量，且所需印版幅面也不同，尾版夹的位置需有相应变化。所述尾版夹附着在滚筒上，随着滚筒高速转动时的转动惯量不同，再加上滚筒本身的抽气孔设计，导致滚筒的不平衡，滚筒的转动将不再平稳。结果使得制出的印版图文移位，不符合后工序的印刷要求，影响印刷质量，制版机的寿命也会大打折扣。现有技术中的有些直接制版机只能制作一种幅面的印版，若需其它幅面，必须对制版机的结构进行改造，而不能根据印版幅面灵活适用；有些则通过降低滚筒的转速来保证印版不会移动，从而影响了生产效率。所以，对滚筒作平衡调节，使滚筒在各种情况下都处于平衡状态是相当必要的。
现有技术中针对滚筒的平衡问题，存在不少的解决方法。例如专利文件DE101 28606 A1和US5,813,346A，借助于在滚筒上设置的外部感测机构，以及相应于该机构的一个质量单元，来调节运动单元使其运动到合适的平衡位置上；或者通过设置一个外部致动器，以使得质量单元能够运动到使滚筒的不平衡被减小或完全消除的位置上。而为了对致动器进行控制或者获得质量单元所到达的平衡位置，还需要设置带有相应识别装置及控制装置的计算机，以控制致动器，使质量单元移动到所需位置，其应用操作复杂，不易普遍使用。中国发明专利申请200610077835.2改进了专利文件US5,813,346A中的装置设计，但其只能在低速时保持平衡或做某两种规格尺寸的动平衡(如图1所示)，不能精确适用于多种规格的印版。
发明内容
本实用新型针对滚筒本体以及不同幅面版材产生的不平衡，按照不平衡规律，对滚筒设置相应的装置，使滚筒可实现在多种尺寸版材下的自动平衡。本实用新型利用凸轮 和一个可在外圆盘上的弧形沟槽中运动的滑块来自动平衡因安装不同幅面大小的印版而产生的滚筒不平衡因素，利用安装固定质量块实现滚筒自身抽气孔及气室设计的动平衡，使滚筒在正常旋转时能一直处于稳定的平衡状态。
滚筒本体动平衡设计原理是：滚筒由外层滚筒和内层配气滚筒组成，滚筒的两端都开有相对滚筒两端对称的大气室和过气孔，外盘上的抽气槽也相同。外层滚筒上开有均匀分布的扣住尾版夹的凹槽，内层滚筒上也开有对称的永久气室和连通中空滚筒内部的永久通气道。凹槽内开有抽气孔，抽气孔在整个滚筒上分布的展开俯视图是开口的倒梯形，如图2所示。在内层配气滚筒上开有长度不一的通向滚筒两端的通气道，如图3所示，可使全部气道相对滚筒两端对称。在装载印版和平衡块之前，首先在无尾版夹时，即装上头版夹之后，计算测量出滚筒在两端面的偏心点，对滚筒及固定的头版夹进行动平衡处理；由于尾版夹的位置移动而产生的不平衡因素，可通过在滚筒两端外圆盘边缘与尾版夹相对应位置安装固定平衡质量块来平衡尾版夹，使滚筒达到动平衡。这样，可保持滚筒整体始终处于平衡状态。
本实用新型改善了现有技术中的缺陷，简化了错综复杂的滚筒设计，解决了同一台制版机对不同幅面印版的适用问题，不仅能有效的吸附不同幅面大小的印版，也能降低生产成本，使用方便，易于实施。
附图说明
图1是中国发明专利申请200610077835.2中的滚筒平衡系统的示意图；
图2是滚筒的横截面图，示出了滚筒的结构部件；
图3抽气孔在整个滚筒上分布的展开俯视图，示出了对称的抽气孔设计思路；
图4a是版材的平衡点的位置图；
图4b是版材的平衡点位置拟合曲线图；
图5滚筒端面圆盘B向图，显示了尾版夹的初始和终结处与外端圆盘上平衡块及弧形平衡槽的相对位置；
图6各规格版材的质量图；
图7各规格版材在滚筒上包裹弧度的折线图；
图8版材平衡点位置的折线图。
具体实施方式
本实用新型中的自动平衡机构的设计结构如图2和5所示：滚筒1由外层滚筒2和 内层配气滚筒3紧密组装而成。外层滚筒2上开有多条周向的梯形凹槽4，在外层滚筒2表面沿轴向均匀分布，以此扣住可移动的尾版夹13。头版夹12是固定在外层滚筒2上的。在每个凹槽4内部都开有抽气孔5。内层配气滚筒3与外层滚筒2内壁形成气室6，气室6关于内层配气滚筒3居中对称分布。内层配气滚筒3内气室6的下方对称的开有第一通气道7。支撑滚筒轴10和配气滚筒3的支撑环8上有过气孔9。在内层配气滚筒3上开长度不一的通向滚筒两端的第二通气道16时，且通道相对内层配气滚筒3两端对称。滚筒1两端的外圆盘14上靠近滚筒1的端面开有弧形通气槽15，外圆盘14的外端面开有弧形平衡槽17。与平衡槽17紧密相扣有一个平衡块18，可移动的平衡块18用于平衡不同幅面的印版。外圆盘14的外端还装有凸轮19，它相对滚筒静止。外圆盘14转动时平衡块18受凸轮19内槽21的阻力可沿着弧形平衡槽17移动，到达位置后平衡块18与平衡槽17之间依靠摩擦力保持运转时相对静止，确保滚筒的动平衡。当装载不同幅面大小的印版时，尾版夹13移动，(图中虚线尾版夹13为最小幅面版材时的位置，实线尾版夹13为最大幅面版材时的位置)，带动外圆盘14上的平衡槽17作相应转动，使平衡块18在平衡槽17内移动到相应的平衡位置，保持整个滚筒处于平衡状态。
滚筒本体动平衡设计技术特点是：上述滚筒1的两端都开有相对滚筒1对称的过气孔9，两端外圆盘14上的弧形通气槽15也相应对称。外层滚筒2上开有均匀分布的用以扣住尾版夹13的凹槽4，内层滚筒3上也开有对称的永久气室6和连通中空滚筒1内部的第一通气道7。凹槽4内开有抽气孔5。在内层配气滚筒3上开长度不一的通向滚筒1两端的第二通气道16时，应使全部第二通气道16相对滚筒1两端对称。在装载印版和平衡块18之前，首先在无尾版夹13时，即装上头版夹12之后，计算测量出滚筒在两端面的偏心点，对滚筒及固定的头版夹12进行动平衡处理；由于尾版夹13的位置移动而产生的不平衡因素，可通过在滚筒两端外圆盘14边缘与尾版夹13相对应位置安装固定平衡质量块20来平衡尾版夹，使滚筒达到动平衡。这样，可保持滚筒整体始终处于平衡状态。
滚筒装载印版后的动平衡设计技术特点是：上述滚筒1两端外圆盘14上弧形平衡槽17和平衡块18之间保持一定的摩擦力，外力作用下既可以相对运动，滚筒运转时也可保持相对静止。开有内槽21的凸轮19其内槽轨迹就是相对不同版材尺寸平衡块运动的轨迹。当装载不同幅面大小的印版时，尾版夹13势必会移动，带动外圆盘14旋转。此时，平衡槽17随着外圆盘14的转动而转动，凸轮19相对滚筒轴10静止，平衡块18沿着凸轮19的内槽21在平衡槽17里移动，滚筒1在安装不同幅面大小的印版后，其端面的偏心位置与平衡块18关于端面圆心点对称，达到平衡效果。
平衡块质量的计算根据表1中的数据。滚筒的半径为175mm，因此平衡块18相对轴心的位置不能超过此数值。假设当平衡块的最大半径为150mm时，由质径积计算出的平衡块的质量如表1中所示，最大值为315.450g。然后分别取平衡块质量为310g和320g计算平衡点半径，最终选择平衡块质量为320g，滚筒两侧平均分配为160g。平衡槽的形状设计来源于计算出的平衡点的位置。从图中可看出2号，4号和8号版材跳脱规律较大，不利于曲线的圆滑连接，建议不用或在低速下使用。平衡点位置拟合曲线方程为：y＝-0.0427x2+25.3248x-3614.2，曲线如图4a和图4b所示。外圆盘的外端还装有一个凸轮，该凸轮并不会随着外圆盘而转动，它相对滚筒轴是静止的。当装载不同幅面大小的印版时，尾版夹移动，带动外圆盘旋转。此时，外圆盘上的平衡槽随着外圆盘的转动而转动，而凸轮是相对滚筒轴静止的，平衡块将会沿着凸轮的内槽在平衡槽里移动，使滚筒在安装不同幅面大小的印版后，滚筒在端面的偏心点与平衡块关于端面圆心点对称，达到平衡效果。
表1版材规格与平衡点、平衡块质量的计算数据
这种设计方法使滚筒加工方便简洁，能在使用不同幅面大小的印版时，消除不平衡因素对滚筒的影响，使滚筒能在正常运行时达到平衡，并一直处于平衡状态。而且，这种滚筒的设计加工成本低，能普遍适用。
本实用新型从不同规格的印版所具有的不同幅面对制版机上平衡装置的影响出发，改善滚筒的设计，使滚筒能满足当不同幅面大小的印版装载在滚筒表面时，滚筒仍能保持平稳的运行，从而保持制版机的正常工作。本实用新型弥补了现有技术的不足，使印版固定在滚筒表面的同时，保证滚筒可在高速运转时保持平衡。本实用新型的滚筒设计无须复杂的平衡驱动控制系统，大大降低了滚筒的设计加工成本及制版机的生产成本，使用便捷，易于普遍实施。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非用以限定本实用新型的权利要求范围，因此凡其它未脱离本实用新型所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应该包含于本发明的权利要求范围内。
Claims (2)
1.一种用于制版滚筒的自动平衡装置，其特征在于：该装置具有由外层滚筒(2)和内层配气滚筒(3)组装而成的滚筒(1)；开有多条周向梯形凹槽(4)的外层滚筒(2)，所述凹槽(4)在外层滚筒(2)表面沿轴向分布，以此扣住可移动的尾版夹(13)；固定在外层滚筒(2)上的头版夹(12)；在每个凹槽(4)内部都开有抽气孔(5)；内层配气滚筒(3)与外层滚筒(2)的内壁形成气室(6)，气室(6)关于内层配气滚筒(3)居中对称分布；内层配气滚筒(3)内气室(6)的下方对称地开有第一通气道(7)；支撑滚筒轴(10)和配气滚筒(3)的支撑环(8)上有过气孔(9)；其中，在内层配气滚筒(3)上开有长度不一的通向滚筒两端的第二通气道(16)，使得第二通气道(16)相对于内层配气滚筒(3)两端对称；滚筒(1)两端的外圆盘(14)上靠近滚筒(1)的端面开有弧形通气槽(15)，外圆盘(14)的外端面开有弧形平衡槽(17)；与平衡槽(17)紧密相扣有一个平衡块(18)，可移动的平衡块(18)用于平衡不同幅面的印版；外圆盘(14)的外端还装有相对滚筒静止的凸轮(19)；外圆盘(14)转动时平衡块(18)受凸轮(19)内槽(21)的阻力可沿着弧形平衡槽(17)移动，到达位置后平衡块(18)与平衡槽(17)之间依靠摩擦力保持运转时相对静止，确保滚筒的动平衡；当装载不同幅面大小的印版时，尾版夹(13)移动，带动外圆盘(14)上的平衡槽(17)转动，使平衡块(18)在平衡槽(17)内移动到相应的平衡位置，保持整个滚筒处于平衡状态。
2.根据权利要求1所述的自动平衡装置，其特征在于：外圆盘(14)上的平衡槽(17)和平衡块(18)之间保持一定的摩擦力，外力作用下既可以相对运动，滚筒运转时也可保持相对静止；外圆盘(14)的外端还装有一个开有内槽(21)的凸轮(19)，内槽(21)的轨迹就是相对不同版材尺寸平衡块运动的轨迹；该凸轮(19)并不会随着外圆盘(14)而转动，它相对滚筒轴(10)是静止的；当装载不同幅面大小的印版时，尾版夹(13)势必会移动，带动外圆盘(14)旋转；此时，外圆盘(14)上的平衡槽(17)随着外圆盘(14)的转动而转动，凸轮(19)相对滚筒轴(10)静止，平衡块(18)将 会沿着凸轮(19)的内槽(21)在平衡槽(17)里移动，使滚筒(1)在安装不同幅面大小的印版后，滚筒(1)在端面的偏心点与平衡块(18)关于端面圆心点对称，达到平衡效果。
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